摘要 基于課程標準、考試目標分類理論和教育成就測量理論,提出了指向?qū)W科核心素養(yǎng)不同水平的高中生物學命題模型。該模型包括認知內(nèi)容、認知能力、試題情境有用信息、試題情境干擾信息、問題目標等5個維度。同時分析了模型的涵義,并舉例說明模型的運用。
關鍵詞 高中生物學 學科核心素養(yǎng) 學業(yè)質(zhì)量水平 命題模型
中圖分類號 G633.91
文獻標志碼 B
隨著《普通高中課程方案(2017年版2020修訂)》(以下簡稱《課程方案》)《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標準》)的
實施,考試評價如何能夠清晰地實現(xiàn)對高中生物學學科核心素養(yǎng)不同水平的考查,成為了當下教學研究的緊要任務。下面將闡述一命題模型,意在為考查高中生物學學科核心素養(yǎng)不同水平的命題提供指南。
1模型理論
1.1課程標準的評價建議
1.1.1指向?qū)W科素養(yǎng)的不同水平
《課程標準》與實驗版課標的一個明顯變化是,明確規(guī)定了學業(yè)質(zhì)量標準,并依據(jù)生物學學科核心素養(yǎng)中的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任的四個維度分別劃分了四級水平。
《課程標準》在命題原則部分指出:命題應以課程標準中的內(nèi)容要求、學業(yè)質(zhì)量標準為依據(jù),指向生物學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平。《課程標準》在命題程序部分指出:基于試題情境的設問要有清晰的層次和嚴謹?shù)倪壿?,指向核心素養(yǎng)的不同水平。
1.1.2創(chuàng)設真實情境
《課程方案》在關于考試評價方面指出:考試命題應注重緊密聯(lián)系社會實際與學生生活經(jīng)驗,強調(diào)綜合運用知識分析解決實際問題能力的考查,要有利于促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
《課程標準》在命題原則部分指出:試題素材應貼近學生生活實際,以真實問題情境組織命題,應注重考查學生綜合運用所學的知識和技能解決問題的能力?!墩n程標準》在命題程序部分指出:創(chuàng)設真實情境,試題情境應圍繞現(xiàn)實問題(包括熱點問題)展開,盡量做到新穎、真實、科學、恰當,有一定的信息量和適當?shù)膹碗s度,能夠成為學生運用學科知識分析和解決實際問題的載體。
1.1.3學業(yè)質(zhì)量水平與試題情境的關系
學業(yè)質(zhì)量標準的每一級水平間的差異主要表現(xiàn)在不同復雜程度的情境中運用各種重要概念和方法解決問題的程度,水平從低到高具有遞進關系。一、二級水平解決問題的情境相對簡單,解決問題的程度相對較低,三、四級水平解決問題的情境相對復雜,解決問題的程度要求相對較高。
1.2考試目標的分類和分層
《浙江省普通高校招生選考科目考試說明》和《浙江省普通高中學業(yè)水平考試說明》中,高中生物學科的考核要求均包括了知識、能力、個性品質(zhì)3個方面。其中的知識考核要求分為了解、理解、應用3個層次;其中的能力包括理解與表達能力、獲取與處理信息能力、實驗與探究能力、綜合運用能力4項。
1.3學科成就測驗的對象
基于測量對象的分類,心理與教育測驗包括智力測驗、能力傾向測驗、成就測驗(學科成就測驗和綜合成就測驗)、人格測驗。學科成就測驗是測量受教育者在某一科目上的學習成就,測得的是個體經(jīng)過學習或訓練后所取得的成績,表現(xiàn)為認知內(nèi)容的多寡、認知能力的高低,也就是通常所說的知識與能力兩個方面。普通高考或選考、學考中的文化學科考試均為學科成就紙筆測驗,考試內(nèi)容主要是認知內(nèi)容和認知能力兩方面。
2模型涵義
根據(jù)上述理論,結(jié)合以往的高考和學考試題、結(jié)合自身多年的命題經(jīng)歷,提出如圖1所示的高中生物學命題模型,意在能夠為指向高中生物學學科核心素養(yǎng)不同水平的命題起到指導作用。
該命題模型包括5個維度,其中認知內(nèi)容(D1)、認知能力(D2)、情境的有用信息(D3)和情境的干擾信息(D4)共同構成了問題的起始條件。
2.1認知內(nèi)容(D1)
認知內(nèi)容(D1)在試題中并不呈現(xiàn),認知內(nèi)容(D1)是解答試題所需要的生物學事實、概念和原理、生物學研究方法和技術等基礎知識。它來自課程標準的課程內(nèi)容部分,是必修課程和選擇性必修課程共5個模塊中10個大概念統(tǒng)領下的生物學基礎知識。認知內(nèi)容(D1)與考試說明-考核要求中的知識內(nèi)容相當,在多版本教材的情況下,認知內(nèi)容(D1)是多個版本教材的交集部分。
2.2認知能力(D2)
認知能力(D2)主要是解答試題所需要的科學思維能力、科學探究能力,與考試說明-考核要求中的能力部分相當。科學思維能力主要是基本的思維能力(分析與綜合、歸納與演繹),也包括批判性思維能力和創(chuàng)造性思維能力。科學探究能力主要是觀察、調(diào)查和實驗的研究能力,也包括運用生物學術語、圖表等進行表達的能力。
2.3情境信息(D3、D4)
我國有學者提出了核心素養(yǎng)的三層結(jié)構,從下到上為雙基、問題解決、學科思維。三者有層次的劃分,但不是彼此分離的,從下到上是條件和基礎,從上到下是輻射和指引,積下而得上,因上而生下,無下就無上,無上則無下。對學科思維的評價需要根植于具體問題解決的情境當中,考查學生對具體的問題解決背后所隱藏的世界觀和方法論。
情境的有用信息(D3)是情境中對于問題解決必要的信息,還包括與問題解決相關的正確價值觀(造福人類、生態(tài)觀等)。情境的有用信息(D3)與認知內(nèi)容(D1)和認知能力(D2)共同構成了問題解決的充分和必要條件。情境的干擾信息(D4)是情境中對于問題解決非必要的信息,可能還會對問題解決起到或多或少的負面作用。真實情境往往包含很多干擾信息。情境信息可能來自教材,也可能來自教材之外,還可能是教材內(nèi)外的結(jié)合。當某些教材中的內(nèi)容作為試題情境信息時,往往可以減輕學生識記要求的學習負擔。
2.4問題目標(D5)
問題目標(D5)包括算子、問題的開放性、答案的復雜性三方面,為簡化模型,把問題的目標狀態(tài)作為一個維度呈現(xiàn)。算子是問題解決的認知操作次數(shù),在某些試題中可以認為是解題步驟。問題開放性是答案的多樣性程度,答案唯一的試題,問題的開放性最小,答案可有所不同甚至很不相同的開放性較大。單項選擇題、判斷題的答案復雜性最小,涉及多個要點的答案相對復雜,多個要點之間有嚴密邏輯關聯(lián)的答案復雜性更大。
需要說明三點:1本模型以5個維度呈示,也可把認知能力(D2)和問題目標(D5)細化成為多個維度。2本模型以量化形式的雷達圖呈現(xiàn),但各指標不是嚴格的量化指標,只是一種相對的半定量化的比較,雷達圖使抽象的理論模型具有了較強的直觀性。3該模型可用于指導命制一道試題。而嚴格來說,由于一道試題中常常包含多個需要解決的問題,本模型的5個維度是就一個問題解決而言的。
2.5模型涵義例析
[例1](2020·全國理綜III卷)新冠病毒是一種RNA病毒。新冠肺炎疫情給人們的生活帶來了巨大影響。下列與新冠肺炎疫情防控相關的敘述,錯誤的是()
A.新冠病毒含有核酸和蛋白質(zhì),通過核酸檢測可排查新冠病毒感染者
B.教室經(jīng)常開窗通風可以促進空氣流動,降低室內(nèi)病原微生物的密度
C.通常新冠肺炎患者的癥狀之一是發(fā)燒,因此可以通過體溫測量初步排查
D.每天適量飲酒可以預防新冠肺炎,因為酒精可以使細胞內(nèi)的病毒蛋白變性。
參考答案:D。
分析:認知內(nèi)容(D1):病毒的組成物質(zhì);酒精清毒的原理。認知能力(D2):理解能力和演繹推理能力。情境的有用信息(D3):新冠病毒是一種病毒;開窗通風可以促進空氣流動;新冠肺炎患者的癥狀之一是發(fā)燒;適量飲酒。本題的情境結(jié)構是,題干提供了一個總情境,在各選項中又有一些小情境,關注社會熱點,緊密聯(lián)系生活。情境的干擾信息(D4):新冠肺炎疫情給人們的生活帶來了巨大影響。本題的干擾信息對于引導學生關注社會,崇尚健康文明的生活方式有一定的積極作用。問題目標(D5):答案唯一,選出一個敘述錯誤的選項,其中主要的認知過程是判斷D項敘述的正誤,酒精可以使蛋白質(zhì)變性,但需要較高的濃度,飲酒攝入酒精,濃度過低起不到消毒作用。
3模型運用
3.1模型運用指引
《課程標準》對高中生物學學業(yè)質(zhì)量水平劃分了四級水平,其中水平一(L1)、水平二(L2)是學業(yè)水平合格考試(學考)的命題依據(jù),水平三(L3)、水平四(L4)是學業(yè)水平等級性考試(選考)的命題依據(jù)。指向?qū)W科核心素養(yǎng)不同水平的試題,在模型中可呈現(xiàn)為圖2。
圖2具有如下含義:1五項參數(shù)作為頂點的五邊形面積與與學業(yè)質(zhì)量水平正相關;2各參數(shù)與學業(yè)質(zhì)量水平的相關性來看,其變化不是等比例的,隨著學業(yè)質(zhì)量水平的提高,5個維度或參數(shù)中,認知內(nèi)容(D1)的變化相對最小,與學業(yè)質(zhì)量水平的相關性較小,而其它參數(shù)增幅較大。
3.2模型運用示例
[例2](2017·江蘇卷)研究人員在柑橘中發(fā)現(xiàn)一棵具有明顯早熟特性的變異株,決定以此為基礎培育早熟柑橘新品種。請回答下列問題:
(1)要判斷該變異株的育種價值,首先要確定它的物質(zhì)是否發(fā)生了變化。(2)在選擇育種方法時,需要判斷該變異株的變異類型。如果變異株是個別基因的突變體,則可采用圖3中的育種方法1,使早熟基因逐漸,培育成新品種1。為了加快這一進程,還可以采集變異株的進行處理,獲得高度純合的后代,選育成新品種2,這種方法稱為育種。
(3)如果該早熟植株屬于染色體組變異株,可以推測該變異株減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會方式,由此造成不規(guī)則的,產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力很低的,因而得不到足量的種子。即使得到少量后代,早熟性狀也很難穩(wěn)定遺傳。這種情況下,可考慮選擇育種方法3,其不足之處是需要不斷制備,成本較高。
(4)新品種1與新品種3均具有早熟性狀,但其他性狀有差異,這是因為新品種1選育過程中基因發(fā)生了多次,產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分在選育過程中保留下來。
參考答案:(1)遺傳(2)純合花藥單倍體(3)染色體分離配子組培苗(4)重組
分析:本試題情境相對簡單,幾乎沒有干擾信息,采用了填空題的題型,問題解決的認知操作直接簡單,答案唯一,試題的認知內(nèi)容屬于必修模塊,因而該試題考查的學業(yè)質(zhì)量水平應屬于二級水平(L2)。
(改編題)中國是柑橘的重要原產(chǎn)地,優(yōu)良品種繁多。柑橘為小喬木,兩性花,花單生或2-3朵簇生。研究人員現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一棵具有明顯早熟特性的變異株,欲以此為基礎培育早熟柑橘新品種。請回答:實現(xiàn)培育目標的可能技術途徑有哪些?說明這些技術途徑的名稱、大致流程和適用條件。
分析:與原題相比,改編題的試題情境較為復雜,增加了適量的干擾信息,把“可以自交”的信息隱含在了“兩性花”中。改編題的題型由填空題改成了論述題,原題的圖示和填空題題干提供的指向性信息被刪除,大大增加了認知操作的難度。唯一性的填空答案,變成了較長篇幅文字或圖文結(jié)合的答案,更有利于考查對認知內(nèi)容的提取、理解和運用能力,更有利于考查科學思維的分析和綜合能力,更有利于考查科學探究的科學假設能力,更有利于考查生物學表達能力。因此,改編題考查的學業(yè)質(zhì)量水平可歸為三級水平(L3)。
高中生物學學業(yè)質(zhì)量評價要在素養(yǎng)考查立意的基礎上,合理選擇試題情境,設置問題形式和結(jié)構;要在確認素養(yǎng)類型和水平的基礎上,科學擬訂四項學科素養(yǎng)與學生表現(xiàn)(答案)間的關聯(lián)。要按上述要求命制效度良好的試題,可從本研究提出的命題模型出發(fā),綜合考慮和把握每道試題的5個維度,為指向高中生物學學科核心素養(yǎng)不同水平的命題,提供比較理性的質(zhì)性區(qū)分。
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